Spule für EMS - Surge Protection

Die Entstörmaßnahmen müssen dem vom Schaltnetzteil generierten 
Störspektrum angepaßt sein. D.h., Spektrum ohne Filter messen, 
abschätzen, ob eher Induktivität oder eher Kapazität benötigt wird, und 
ein Filter mit stromkompensierter Drossel und X-Kondensator aufbauen. 
Erneut messen, bedarfsweise an die benötigte Grenzwertkurve herantasten.
Die Dämpfungskurven der Filterhersteller geben dabei für eine 
theoretische Auswahl nur wenig Hilfe, da normalerweise die 
(HF-Störstrom-) Generatorimpedanz des Schaltnetzteils nicht bekannt ist.

Ergänzung: ich war davon ausgegangen, daß vom Schaltnetzteil erzeugte 
Störströme vom Eintritt ins öffentliche Versorgungsnetz abgehalten 
werden sollten.
Als surge- Schutz ( also i.w.S. Überspannung durch Blitzschlag in der 
Nachbarschaft oder betriebsmäßige Schaltvorgänge im Umspannwerk ) 
benötigst du entweder eine Überspannungsschutzdiode ( suppressor o.Ä. ) 
oder einen Varistor, der zum Eingang hin über eine Längsimpedanz 
angeschlossen wird ( entweder einen Serienwiderstand bei I/O- Leitungen 
oder eine Induktivität bei stromtragenden Anschlüssen ).
An dieser Längsimpedanz baut sich dann die Spannung auf, die den 
Grobschutz im Keller zündet.
Die Hersteller Phoenix und Dehn sollten darüber in ihren Applikationen 
berichten.

>Die Entstörmaßnahmen müssen dem vom Schaltnetzteil generierten
>Störspektrum angepaßt sein.

Das ist doch der Fall, da das die vom Hersteller empfohlene 
Schutzschaltung ist.

>Als surge- Schutz ( also i.w.S. Überspannung durch Blitzschlag in der
>Nachbarschaft oder betriebsmäßige Schaltvorgänge im Umspannwerk )
>benötigst du entweder eine Überspannungsschutzdiode ( suppressor o.Ä. )
>oder einen Varistor, der zum Eingang hin über eine Längsimpedanz
>angeschlossen wird ( entweder einen Serienwiderstand bei I/O- Leitungen
>oder eine Induktivität bei stromtragenden Anschlüssen ).

Sag mal, hast du dir überhaupt die Bilder angeschaut??

Kai Klaas schrieb:
> Das ist doch der Fall, da das die vom Hersteller empfohlene
> Schutzschaltung ist.
>
>
> Sag mal, hast du dir überhaupt die Bilder angeschaut??
1. Wo ist die Dimensionierung des Herstellers? Bei der rechten Abbildung 
steht "choose according to requirements".
2. Ich habe versucht, dem TE die Funktion seiner Schaltung zu erklären, 
ohne allerdings explizit auf die dargestellte Schaltung Bezug zu nehmen.
Also, TVS ist die schnelle Diode ( als Feinschutz ). MOV ist der 
Mittelschutz, von der Diode über eine Impedanz entkoppelt ( Funktion wie 
oben beschrieben )( MOV ist ein metal oxide varistor ); die Impedanz zum 
Grobschutz im Keller ist dann hier die Stromleitung. Das gilt 
grundsätzlich auch für Gleichspannungssysteme, die ja von irgendwo ( 
Trafo? ) aus dem öffentlichen Netz gespeist werden. Bei Bord- und 
Inselnetzen ist die Situation etwaa anders.

>1. Wo ist die Dimensionierung des Herstellers?

Steht im Datenblatt.

>Bei der rechten Abbildung steht "choose according to requirements".

Der Hersteller empfiehlt zwei Komponenten, einen Surge-Schutz und einen 
Schutz gegen Abstrahlung. Je nach Anwendung kann er diese Komponenten 
miteinander verbinden. Das ist gemeint mit "choose according to 
requirements". Wenn die Eingangsleitung beispielsweise länger ist, kann 
Abstrahlung relevant sein. Ist sie sehr lang, kann im industriellen 
Umfeld zusätzlich Surge relevant sein. Wird die Schaltung dagegen 
unmittelbar von einer niederohmigen Quelle ohne irgendeine Leitung 
versorgt, kann auf beide Komponenten verzichtet und der Wandler direkt 
in der Nähe eines Siebelko etc. plaziert werden.

>Also, TVS ist die schnelle Diode ( als Feinschutz ). MOV ist der
>Mittelschutz, von der Diode über eine Impedanz entkoppelt ( Funktion wie
>oben beschrieben )( MOV ist ein metal oxide varistor ); die Impedanz zum
>Grobschutz im Keller ist dann hier die Stromleitung.

Nein. Die Schaltung wird beispielsweise von einer industriellen +24V 
versorgt. Der Varistor ist dann der Grobschutz gegen Surge und Burst und 
die Transzorb ist der Feinschutz. Die LDM-Drossel verschleift die 
steilen Flanken von Burst und Surge und begrenzt damit etwas die Ströme 
in die Transzorb und den Elko. Elko und LDM-Drossel bilden gleichzeitig 
ein Tiefpaßfilter, das Störungen von außen ebenso vermindert, wie die 
schnellen Strompulse, die der Wandler selbst zieht.

Die LCM-Drossel ist eine Gleichtaktdrossel, die die Abstrahlung von 
Common-Mode-Noise gegen Erde unterdrücken soll. Dies ist wichtig für die 
CE-Abstrahlungsmessungen. Der Streufluß dieser Drossel bewirkt 
gleichzeitig eine differentielle Filterung der höchsten Schaltfrequenzen 
und unterstützt damit das Eingangsfilter, welches die ganz hohen 
Frequenzen nur unzureichend filtern kann.

Dem TE ist sicher nicht damit geholfen, wenn Meinungen im 
Korinthenbereich  gegenübergestellt werden.
Vielleicht nur soviel:
-Wie werden 24 V- Industrienetzteile versorgt, und was geschieht an 
ihnen im Fall einer (heftigen) Überspannung?
-Bursts als Gleichtaktgrößen werden üblicherweise von mit 
Wickelkapazitäten behafteten Induktivitäten, die zudem von der 
"-"-Leitung gebrückt werden, nicht wesentlich beeinflußt. Ringkerne, 
Ferritrohre,Klappferrite, auch entsprechend ausgewählte Drosseln in 
ALLEN Leitungen sind dort effizienter.
-Das Datenblatt mit numerischen Herstellerangaben konnte ich nach wie 
vor nicht finden?
-Elkos sind generell für HF-Anwendungen ungeeignet.

>-Wie werden 24 V- Industrienetzteile versorgt, und was geschieht an
>ihnen im Fall einer (heftigen) Überspannung?

Es geht hier um die ausgangsseitigen Surges, aufgrund der oft langen 
Leitungen im industriellen Umfeld.

>-Das Datenblatt mit numerischen Herstellerangaben konnte ich nach wie
>vor nicht finden?

Der TE hat das rechte Bild aus einem meiner älteren Beiträge gekapert 
ohne auf die Quelle hinzuweisen. Das vollständige Datenblatt findet sich 
hier:

http://www.gaptec-electronic.de/datenblaetter/Datenblatt_30DAW4_1.0.pdf

>-Bursts als Gleichtaktgrößen werden üblicherweise von mit
>Wickelkapazitäten behafteten Induktivitäten, die zudem von der
>"-"-Leitung gebrückt werden, nicht wesentlich beeinflußt.

Nichtsdestotrotz wurde die Schaltung mit Bursts getestet. Es ist 
richtig, daß Burst üblicherweise, also auch in den CE-Tests, als 
Gleichtaktstörung eingekoppelt wird. Einige Hersteller testen aber auch 
differentiell.

>-Elkos sind generell für HF-Anwendungen ungeeignet.

Deswegen ist dem Elko ja auch ein keramischer Cap parallelgeschaltet. 
Und bei Surge wird übrigens auch ein Elko wirksam, weil Surge relativ 
langsam ist.

Kai Klaas schrieb:
>
> Es geht hier um die ausgangsseitigen Surges, aufgrund der oft langen
> Leitungen im industriellen Umfeld.
Die Entkoppelungsdrossel liegt aber in der Uin+ -Leitung? Diode und 
Varistor am Eingang des Wandlers? Und am Ausgang liegen die 
Load-Widerstände???
>
>
> Der TE hat das rechte Bild aus einem meiner älteren Beiträge gekapert
> ohne auf die Quelle hinzuweisen. Das vollständige Datenblatt findet sich
> hier:
Also insider-Wissen, mit dem sich punkten läßt!
> >
>
> Es ist ... richtig, daß Burst üblicherweise, also auch in den CE-Tests, als
> Gleichtaktstörung eingekoppelt wird. Einige Hersteller testen aber auch
> differentiell.
Ja holla, ein neuer burst- Generator und eine neue burst-Norm, nach der 
Gleichtaktgrößen auch differentiell eingekoppelt werden können???
>>
> Deswegen ist dem Elko ja auch ein keramischer Cap parallelgeschaltet.
> Und bei Surge wird übrigens auch ein Elko wirksam, weil Surge relativ
> langsam ist.
Obere Grenzfrequenz etwa 800 kHz; für HF relativ langsam, für Elkos 
hingegen...???

Aber vielleicht sollte sich der mittlerweile total überinformierte TE 
äußern, ob er noch weitere Details benötigt???

>> Es geht hier um die ausgangsseitigen Surges, aufgrund der oft langen
>> Leitungen im industriellen Umfeld.
>Die Entkoppelungsdrossel liegt aber in der Uin+ -Leitung? Diode und
>Varistor am Eingang des Wandlers? Und am Ausgang liegen die
>Load-Widerstände???

Du hast eine industrielle +24V Versorgung, die sehr ausgedehnt durch die 
Anlage verlegt wird. Irgendwo schließt du dann den DC/DC-Wandler an. 
Dann bildet sich am Eingang des DC/DC-Wandlers eine surge-gefährdete 
Leitung. Also, mußt du den Eingang des DC/DC-Wandlers gegen Surge 
schützen.

>> Der TE hat das rechte Bild aus einem meiner älteren Beiträge gekapert
>> ohne auf die Quelle hinzuweisen. Das vollständige Datenblatt findet sich
>> hier:
>Also insider-Wissen, mit dem sich punkten läßt!

Im rechten Foto steht auf dem DC/DC-Wandler "30DAW4". Hättest du danach 
gegoogelt, hättest du das Datenblatt sofort finden können.

>> Es ist ... richtig, daß Burst üblicherweise, also auch in den CE-Tests, >als
>> Gleichtaktstörung eingekoppelt wird. Einige Hersteller testen aber auch
>> differentiell.
>Ja holla, ein neuer burst- Generator und eine neue burst-Norm, nach der
>Gleichtaktgrößen auch differentiell eingekoppelt werden können???

Natürlich kannst du denselben Burst-Generator mit demselben 
Einkoppelnetzwerk verwenden. Außerdem wurden die CE-Normen nachträglich 
auf reine Gleichtaktmessungen abgeschwächt. In der Anfangszeit hatte man 
sich überlegt, auch differentiell zu messen.

Die Hersteller von DC/DC-Wandlern testen gerne Burst differentiell, weil 
bei einigen Anwendungen die Masse nicht mit der Eingangsleitung 
mitgeführt wird.

>Obere Grenzfrequenz etwa 800 kHz; für HF relativ langsam, für Elkos
>hingegen...???

Ein 680µF/50V FC-Elko von Panasonic hat ein ESR von 0,05 Ohm bei 100kHz 
und ein ESL von 20nH. Das ergibt eine Impedanz von unter 0,2 Ohm bei 
1MHz. Ein solcher Elko ist bei Surge also voll wirksam.

Ich bin mit EMV- Messungen und -Prüfungen durchaus vertraut. Sicher hast 
du andere Erfahrungen gesammelt als ich.
Ich mochte dich abschließend nur noch erneut um eine Erklärung bitten, 
wie
bursts differentiell eingekoppelt werden. Neuer, mir noch nicht 
geläufiger Normenentwurf?, neuartiger Generator???

Anja schrieb:
> Marc Oni schrieb:
>> neuartiger Generator
>
> mit dem Koppelnetzwerk war es schon immer möglich auf N oder L oder PE
> (DM) oder auf alle 3 (CM) einzukoppeln. (siehe z.B. Schaffner NSG 225)
>
> Gruß Anja
Richtig: auf L ODER N ODER PE ODER beliebige Kombinationen davon, aber 
STETS unsymmetrisch ( oder asymmetrisch), also gegen die Referenzfläche, 
mit der der Generator verbunden ist. Differentiell würde koppeln 
zwischen L und N bedeuten, dafür sind aber nur die surge- Netzwerke 
ausgelegt, NICHT die burst- Einkopplung.
Die EN61000-4-4 sieht es auch nicht vor.
Deshalb meine verwunderte Frage?!

>Differentiell würde koppeln zwischen L und N bedeuten, dafür sind aber
>nur die surge- Netzwerke ausgelegt, NICHT die burst- Einkopplung.

Schau dir bitte noch mal mein PDF-File an: Die Bursts in die 
DC-Powerleitungen werden mit dem CDN, also den bekannten 33nF-Caps 
eingekoppelt. Das DUT wird mit seinem Gehäuse ebenfalls mit Erde 
vebunden, sofern es im Betrieb zu erden ist. Immerdann, wenn im DUT die 
Signalmasse mit dem geerdeten Gehäuse oder der Erde verbunden ist, 
führst du mit dem Burst-Generator automatisch einen differentiellen 
Burst-Test durch, wenn nur die Eingangsspannung mit dem Burst 
beaufschlagt wird. Dazu brauchst du keinen neuartigen Burst-Generator. 
Und ich sage ja auch nicht, daß die CE-Messungen grundsätzlich 
differentiell gegen Burst testen, sondern nur, daß einige Hersteller von 
DC/DC-Wandlern solche Tests durchführen, weil die Versorgungsmasse 
gelegentlich nicht mit der Eingangsspannung zusammen zum Wandler geführt 
wird.

Vielleicht können wir uns abschließend einigen auf:
1.  Zur Ermittlung der Störfestigkeit von Geräten usw wird geprüft, 
nicht gemessen.
2. Bursts werden grundsätzlich als unsymmetrische Größen sowohl im 
wirklichen Leben als auch mittels der Generatoren erzeugt, können jedoch 
gelegentlich in manchen Prüflingen parasitär auch Gegentaktgrößen 
ausbilden.
3. Dein "pdf", also das bunte Bildchen einige Beiträge höher, ist 
werbestrategisch effizienter als als Erklärung.